Zadania maturalne z chemii

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (1 pkt)

Wiązania chemiczne - ogólne Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Węgiel tworzy kilka odmian alotropowych, które różnią się strukturą krystaliczną. Są wśród nich diament, grafit i fulereny.

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Odmienna budowa wewnętrzna diamentu, grafitu i fulerenów jest przyczyną różnic ich właściwości chemicznych, przy zachowaniu identycznych właściwości fizycznych.	P	F
2.	W krysztale diamentu każdy z atomów węgla tworzy kowalencyjne wiązania 𝜎 z czterema otaczającymi go atomami.	P	F

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 4. (2 pkt)

Wiązania chemiczne - ogólne Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Ze względu na zdolność atomów węgla do łączenia się w łańcuchy ten pierwiastek tworzy z tlenem nie tylko związki takie jak CO i CO₂, lecz także mniej typowe połączenia. Jednym z nich jest ditlenek triwęgla o wzorze sumarycznym C₃O₂. Cząsteczka tego związku ma budowę liniową, atomami wewnętrznymi są w niej atomy węgla, a skrajnymi – atomy tlenu. Ditlenek triwęgla reaguje zarówno z wodą, jak i z amoniakiem. W każdej z tych reakcji powstaje jeden produkt. W reakcji z wodą tworzy się kwas dikarboksylowy, a w reakcji z amoniakiem – diamid tego kwasu.

Na podstawie: J.E. House, Inorganic Chemistry, Elsevier, 2008.

Narysuj wzór elektronowy cząsteczki C₃O₂ (zaznacz kreskami wiązania chemiczne i wolne pary elektronowe). Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Wzór elektronowy:

Aby wyjaśnić budowę cząsteczki C₃O₂, hybrydyzację typu sp przypisuje się orbitalom walencyjnym (trzech atomów / dwóch atomów / jednego atomu) węgla. Liczba wiązań σ w cząsteczce C₃O₂ wynosi (2 / 4 / 6 / 8).

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 4. (1 pkt)

Rodzaje wiązań i ich właściwości Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Uzupełnij zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Tlen i siarka tworzą wodorki typu H₂E. Energia oddziaływań pomiędzy cząsteczkami wody jest (większa / mniejsza) niż energia odziaływań pomiędzy cząsteczkami siarkowodoru.
Woda w postaci lodu tworzy kryształ (molekularny / kowalencyjny).

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (1 pkt)

Stan równowagi Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Reakcja syntezy pewnego związku XY jest opisana równaniem:

X₂(g) + Y₂(g) ⇄ 2XY(g)

Stężeniowa stała równowagi tej przemiany w temperaturze T jest równa K_c = 4,0.

Spośród poniższych wykresów wybierz ten, który może przedstawiać zmianę stężenia substratu X₂ i produktu XY w czasie, przy założeniu, że substraty reakcji zmieszano w stosunku stechiometrycznym. Zaznacz literę A, B, C albo D.

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 10. (4 pkt)

Sole Właściwości roztworów i mieszanin Zaprojektuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Sole można otrzymać m.in. w reakcjach:

soli kwasu I z kwasem II mocniejszym od kwasu I
wodorotlenku z tlenkiem kwasowym.

10.1. (0–3)

Uzupełnij schemat doświadczenia (s. 9), w którym można otrzymać:

w kolbie rozpuszczalną w wodzie sól metodą 1.
w probówce nierozpuszczalną sól metodą 2.

Wzory użytych odczynników wybierz spośród następujących:

KOH (aq)

HCl (aq)

C₆H₅OH

Ba(OH)₂ (aq)

Na₂CO₃ (aq)

(NH₄)₃PO₄ (aq)

Następnie napisz w formie jonowej równania reakcji, które zaszły w kolbie oraz w probówce podczas tego doświadczenia.

Równanie reakcji zachodzącej w kolbie:

Równanie reakcji zachodzącej w probówce:

10.2. (0–1)

Podczas opisanego doświadczenia dodano z wkraplacza do kolby stechiometryczną ilość reagenta.

Spośród czynności, których nazwy podano poniżej, wybierz tę, którą należy wykonać w celu wyodrębnienia jonowego produktu reakcji z mieszaniny poreakcyjnej, powstałej w kolbie. Zaznacz jej nazwę.

odparowanie pod wyciągiem

odwirowanie

sączenie

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11. (1 pkt)

Reakcje i właściwości kwasów i zasad Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Spośród wymienionych par drobin wybierz i zaznacz wszystkie te, które nie tworzą sprzężonej pary Brønsteda kwas – zasada.

^–OOC─COOH i ^–OOC─COO^–

H₂SO₄ i SO^2–₄

Al(H₂O)³⁺₆ i Al(H₂O)₅(OH)²⁺

HF^–₂ i F₂

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 14. (1 pkt)

Miareczkowanie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Poniżej przedstawiono informacje pozwalające porównać moc trzech substancji, które wykazują kwasowy charakter chemiczny w roztworach wodnych (𝑇 = 25 °C, 𝑝 = 1000 hPa):

Substancja (H₂X)	p𝐾_𝑎1	p𝐾_𝑎2
benzeno-1,2-diol, C₆H₄(OH)₂	9,34	12,6
kwas butanodiowy, HOOC–(CH₂)₂–COOH	4,21	5,64
tlenek siarki(IV), SO₂ (aq, nas.), [H₂SO₃]	1,85	7,20

Próbkę wodnego roztworu każdej z substancji (analitu) o objętości 10,0 cm³ i stężeniu molowym 0,020 mol ∙ dm^–3, umieszczano w kolbie i miareczkowano roztworem titranta: NaOH (aq) o stężeniu molowym 0,020 mol ∙ dm^–3. Krzywe miareczkowania oznaczone literami A, B i C przedstawiono na wykresie.

Punkt równoważnikowy (PR) to punkt na krzywej miareczkowania odpowiadający takiej ilości titranta, która jest równoważna stechiometrycznej ilości analitu. W pobliżu PR podczas miareczkowania zachodzą wyraźne zmiany wartości pH, zwane skokiem miareczkowania. Schemat przedstawia zmiany barwy wskaźnika kwasowo-zasadowego – błękitu tymolowego – w roztworach o różnej wartości pH (zakresy zmiany barwy: 1,2– 2,8 oraz 8,0– 9,6):

Na podstawie: W.M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97th edition, 2016.

Oceń, prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Krzywa C obrazuje zmiany pH podczas miareczkowania najmocniejszego kwasu, a krzywa A – zmiany pH podczas miareczkowania kwasu pośredniej mocy spośród wymienionych.	P	F
2.	W przebiegu krzywej B jest widoczny jeden skok miareczkowania, a pH w punkcie równoważnikowym miareczkowania okazuje się większe od 7.	P	F

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 16. (1 pkt)

Miareczkowanie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Poniżej przedstawiono informacje pozwalające porównać moc trzech substancji, które wykazują kwasowy charakter chemiczny w roztworach wodnych (𝑇 = 25 °C, 𝑝 = 1000 hPa):

Substancja (H₂X)	p𝐾_𝑎1	p𝐾_𝑎2
benzeno-1,2-diol, C₆H₄(OH)₂	9,34	12,6
kwas butanodiowy, HOOC–(CH₂)₂–COOH	4,21	5,64
tlenek siarki(IV), SO₂ (aq, nas.), [H₂SO₃]	1,85	7,20

Na podstawie: W.M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97th edition, 2016.

Przeanalizuj krzywe miareczkowania i rozstrzygnij, czy można odróżnić wszystkie badane roztwory przy użyciu błękitu tymolowego po wprowadzeniu 4 i 14 cm³ titranta. Zaznacz słowo TAK albo NIE przy każdym stwierdzeniu.


Po wprowadzeniu 4 cm³ titranta możliwe jest odróżnienie analitów.	TAK	NIE
Po wprowadzeniu 14 cm³ titranta możliwe jest odróżnienie analitów.	TAK	NIE

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (1 pkt)

pH Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Przygotowano wodne roztwory następujących substancji:

kwasu azotowego(V) o stężeniu 0,5 mol ∙ dm⁻³
kwasu octowego (etanowego) o stężeniu 0,5 mol ∙ dm⁻³
wodorotlenku baru o pH = 11
wodorotlenku potasu o pH = 11.

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Wartość pH roztworu kwasu azotowego(V) jest (większa niż / mniejsza niż / taka sama jak) wartość pH roztworu kwasu octowego.
Spośród roztworów o odczynie zasadowym mniejsze stężenie molowe ma roztwór numer (3 / 4).

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (2 pkt)

Związki nieorganiczne – ogólne Napisz równanie reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Czysty tlenek wapnia można otrzymać w laboratorium w wyniku prażenia szczawianu wapnia o wzorze CaC₂O₄. Podczas ogrzewania szczawian wapnia najpierw rozkłada się na węglan wapnia i tlenek węgla(II) (reakcja 1.). Dalsze ogrzewanie, w wyższej temperaturze, prowadzi do rozkładu węglanu wapnia na tlenek wapnia i tlenek węgla(IV) (reakcja 2.). Tlenek wapnia jest ciałem stałym o temperaturze topnienia równej 2858 K. Energicznie reaguje z wodą, a przemianie tej towarzyszy wydzielanie się znacznej ilości ciepła.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

17.1. (0–1)

Napisz równanie reakcji, która zachodzi w pierwszym etapie rozkładu termicznego szczawianu wapnia (reakcja 1.), i równanie reakcji, która zachodzi w drugim etapie tego procesu (reakcja 2.).

Równanie reakcji 1.:

Równanie reakcji 2.:

17.2. (0–1)